Object-Oriented Modelling of Multilayer Networks

Tämä diplomityökuuluu tietoliikenneverkkojen suunnittelun tutkimukseen ja pohjimmiltaan kohdistuu verkon mallintamiseen. Tietoliikenneverkkojen suunnittelu on monimutkainen ja vaativa ongelma, joka sisältää mutkikkaita ja aikaa vieviä tehtäviä. Tämä diplomityö esittelee ”monikerroksisen verkkomallin”, jonka tarkoitus on auttaa verkon suunnittelijoita selviytymään ongelmien monimutkaisuudesta ja vähentää verkkojen suunnitteluun kuluvaa aikaa. Monikerroksinen verkkomalli perustuu yleisille objekteille, jotka ovat yhteisiä kaikille tietoliikenneverkoille. Tämä tekee mallista soveltuvan mielivaltaisille verkoille, välittämättä verkkokohtaisista ominaisuuksista tai verkon toteutuksessa käytetyistä teknologioista. Malli määrittelee tarkan terminologian ja käyttää kolmea käsitettä: verkon jakaminen tasoihin (plane separation), kerrosten muodostaminen (layering) ja osittaminen (partitioning). Nämä käsitteet kuvataan yksityiskohtaisesti tässä työssä. Monikerroksisen verkkomallin sisäinen rakenne ja toiminnallisuus ovat määritelty käyttäen Unified Modelling Language (UML) -notaatiota. Tämä työ esittelee mallin use case- , paketti- ja luokkakaaviot. Diplomityö esittelee myös tulokset, jotka on saatu vertailemalla monikerroksista verkkomallia muihin verkkomalleihin. Tulokset osoittavat, että monikerroksisella verkkomallilla on etuja muihin malleihin verrattuna.

Gaia photometry for white dwarfs

Context. White dwarfs can be used to study the structure and evolution of the Galaxy by analysing their luminosity function and initial mass function. Among them, the very cool white dwarfs provide the information for the early ages of each population. Because white dwarfs are intrinsically faint only the nearby (~ 20 pc) sample is reasonably complete. The Gaia space mission will drastically increase the sample of known white dwarfs through its 5-6 years survey of the whole sky up to magnitude V = 20-25. Aims. We provide a characterisation of Gaia photometry for white dwarfs to better prepare for the analysis of the scientific output of the mission. Transformations between some of the most common photometric systems and Gaia passbands are derived. We also give estimates of the number of white dwarfs of the different galactic populations that will be observed. Methods. Using synthetic spectral energy distributions and the most recent Gaia transmission curves, we computed colours of three different types of white dwarfs (pure hydrogen, pure helium, and mixed composition with H/He = 0.1). With these colours we derived transformations to other common photometric systems (Johnson-Cousins, Sloan Digital Sky Survey, and 2MASS). We also present numbers of white dwarfs predicted to be observed by Gaia. Results. We provide relationships and colour-colour diagrams among different photometric systems to allow the prediction and/or study of the Gaia white dwarf colours. We also include estimates of the number of sources expected in every galactic population and with a maximum parallax error. Gaia will increase the sample of known white dwarfs tenfold to about 200 000. Gaia will be able to observe thousands of very cool white dwarfs for the first time, which will greatly improve our understanding of these stars and early phases of star formation in our Galaxy.

Analysis of flow dynamics in right ventricular outflow tract.

BACKGROUND: The mechanism behind early graft failure after right ventricular outflow tract (RVOT) reconstruction is not fully understood. Our aim was to establish a three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) model of RVOT to investigate the hemodynamic conditions that may trigger the development of intimal hyperplasia and arteriosclerosis. METHODS: Pressure, flow, and diameter at the RVOT, pulmonary artery (PA), bifurcation of the PA, and left and right PAs were measured in 10 normal pigs with a mean weight of 24.8 ± 0.78 kg. Data obtained from the experimental scenario were used for CFD simulation of pressure, flow, and shear stress profile from the RVOT to the left and right PAs. RESULTS: Using experimental data, a CFD model was obtained for 2.0 and 2.5-L/min pulsatile inflow profiles. In both velocity profiles, time and space averaged in the low-shear stress profile range from 0-6.0 Pa at the pulmonary trunk, its bifurcation, and at the openings of both PAs. These low-shear stress areas were accompanied to high-pressure regions 14.0-20.0 mm Hg (1866.2-2666 Pa). Flow analysis revealed a turbulent flow at the PA bifurcation and ostia of both PAs. CONCLUSIONS: Identified local low-shear stress, high pressure, and turbulent flow correspond to a well-defined trigger pattern for the development of intimal hyperplasia and arteriosclerosis. As such, this real-time three-dimensional CFD model may in the future serve as a tool for the planning of RVOT reconstruction, its analysis, and prediction of outcome.

Supporting Business Model Modelling: a Compromise between Creativity and Constraints

Diagrams and tools help to support task modelling in engi- neering and process management. Unfortunately they are unfit to help in a business context at a strategic level, because of the flexibility needed for creative thinking and user friendly interactions. We propose a tool which bridges the gap between freedom of actions, encouraging creativity, and constraints, allowing validation and advanced features.

Business Process Modeling in Software Requirements Engineering for Small and Medium Software Projects

Vaatimusmäärittelyn tavoitteena on luoda halutun järjestelmän kokonaisen, yhtenäisen vaatimusluettelon vaatimusten määrittämiseksi käsitteellisellä tasolla. Liiketoimintaprosessien mallintaminen on varsin hyödyllinen vaatimusmäärittelyn varhaisissa vaiheissa. Tämä työ tutkii liiketoimintaprosessien mallintamista tietojärjestelmien kehittämistä varten. Nykyään on olemassa erilaisia liiketoimintaprosessien mallintamiseen tarkoitettuja tekniikoita. Tämä työ tarkastaa liiketoimintaprosessien mallintamisen periaatteet ja näkökohdat sekä eri mallinnustekniikoita. Uusi menetelmä, joka on suunniteltu erityisesti pienille ja keskisuurille ohjelmistoprojekteille, on kehitetty prosessinäkökohtien ja UML-kaavioiden perusteella.

Coffee polyphenols change the expression of STAT5b and ATF-2 modifying cyclin D1 levels in cancer cells

Background: Epidemiological studies suggest that coffee consumption reduces the risk of cancer, but the molecular mechanisms of its chemopreventive effects remain unknown. Objective: To identify differentially expressed genes upon incubation of HT29 colon cancer cells with instant caffeinated coffee (ICC) or caffeic acid (CA) using whole genome microarrays. Results: ICC incubation of HT29 cells caused the overexpression of 57 genes and the underexpression of 161, while CA incubation induced the overexpression of 12 genes and the underexpression of 32. Using Venn-Diagrams, we built a list of five overexpressed genes and twelve underexpressed genes in common between the two experimental conditions. This list was used to generate a biological association network in which STAT5B and ATF-2 appeared as highly interconnected nodes. STAT5B overexpression was confirmed at the mRNA and protein levels. For ATF-2, the changes in mRNA levels were confirmed for both ICC and CA, whereas the decrease in protein levels was only observed in CA-treated cells. The levels of cyclin D1, a target gene for both STAT5B and ATF-2, were dowregulated by CA in colon cancer cells and by ICC and CA in breast cancer cells. Conclusions: Coffee polyphenols are able to affect cyclin D1 expression in cancer cells through the modulation of STAT5B and ATF-2.

Repeatability, correlation and path analysis of physical and chemical characteristics of peach fruits

This study aimed to determine the number of measurements necessary to evaluate physical and chemical characteristics of peach fruits, study the relationships between them and their direct and indirect effects on the content of ascorbic acid and total carotenoids. The characteristics skin and pulp color, fruit weight, suture, equatorial and polar diameters, firmness, soluble solids (SS), titratable acidity (TA), SS/TA ratio, ascorbic acid and total carotenoids were evaluated in 39 cultivars of peach and 3 cultivars of nectarine from the orchard of the Universidade Federal de Viçosa. The repeatability coefficient was estimated by ANOVA and CPCOR. Phenotypic correlation coefficients (rf) were estimated and, after the multicollinearity diagnostics, they were unfolded to direct and indirect effects of the explanatory variables on the response variable using path analysis. There was agreement on the magnitude of repeatability coefficients obtained by the two methods; however, they varied among the 14 characteristics. The highest correlations were found between FW, SD, ED and PD. Seven fruits are sufficient to evaluate the physical and chemical characteristics of peach with a correlation coefficient of 90%. The characteristics considered in the path diagrams (b* skin, hº skin, b* pulp, hº pulp, ED, PD, FIR, SS, SS/AT and TC) are not the main determinants of the ascorbic acid. The yellow hue of the pulp (hº pulp) has the potential to be used in indirect selection for total carotenoids.

Venttiili- ja toimilaitetehtaan tuotannon suunnittelu

Venttiili- ja toimilaitetehtaassa kokoonpannaan erilaisia venttiilityyppejä sekä toimi- laitteita. Koko Metso Automationin Helsingin tehtaiden tuotantotilanteen muuttuessa käynnistettiin kehitysprojekti, jonka tarkoituksena oli uudenaikaistaa venttiilien ja toimilaitteiden valmistus vastaamaan nykypäivän vaatimuksia. Laajamittaisen osa- valmistuksen ulkoistuksen ja tuotteiston muutoksen vuoksi tuotannon uudelleen- järjestäminen oli välttämätöntä. Diplomityön tarkoituksena oli suunnitella venttiili- ja toimilaitetehtaan layout sekä uutta tuotantotilannetta vastaavat toimintatavat. Haasteena oli kolmen hyvin erilailla toimivan tuotetehtaan yhdistäminen yhdeksi kokonaisuudeksi, jossa kunkin tehtaan parhaat toimintatavat yhdistyvät. Nykyinen tuotanto ja valmistusmäärät kartoitettiin ja analysoitiin, minkä jälkeen tuotannon suunnittelu uusiin tiloihin käynnistettiin. Työ jaettiin järjestelmällisesti osiin teorian ja käytännön osuuksien kesken siten, että teoria tukee työn käytännön- osuutta. Apuna käytettiin useita erilaisia materiaalivirtojen kartoitusmenetelmiä, lukuisia mittareita, selvityksiä, ennusteita ja erilaisia malleja tulevasta tuotannosta. Layout suunniteltiin käytössäolevaan tehdashalliin, mikä aiheutti runsaasti haasteita ja rajoitteita. Aikataulu tehtiin tarkasti siten, että muuttojärjestys lyötiin lukkoon, mutta kuormitustilanne ja koneiden siirrot aiheuttivat muutoksia aikataulussa. Tavoite tuotannon häiriöttömyydestä toteutui hyvin aikataulun kustannuksella. Käytännönosuudessa tarkasteltiin erityisesti kapasiteetin joustavuutta kuormituksen vaihdellessa sekä kehitettiin toimintatavat, joilla se hallitaan. Lisäksi tutkimuksen aikana käynnistettiin useita kehitysprojekteja työn tulosten pohjalta. Näitä olivat erilaiset varaston hallintaan sekä solujen itseohjautuvuuteen liittyvät asiat. Diplomityön tuloksena saatiin uusi layout sekä sitä tukeva uusi toimintatapa, solujen itseohjautuvuuden kehittäminen käynnistettiin, varastojen hallinnan osittainen ulkoistaminen aloitettiin. Lisäksi tuotannolle kehitettiin lukuisia seurantamittareita. Layoutprojekti toteutettiin loppuun diplomityön aikana

Fragile X-syndrome: literature review and report of two cases

Fragile X-syndrome is caused by a mutation in chromosome X. It is one of the most frequent causes of learning disability. The most frequent manifestations of fragile X-syndrome are learning disability, different orofacial morphological alterations and an increase in testicle size. The disease is associated with cardiac malformations, joint hyperextension and behavioural alterations. We present two male patients aged 17 and 10 years, treated in our Service due to severe gingivitis. Both showed the typical facial and dental characteristics of the syndrome. In addition, we detected the presence of root anomalies such as taurodontism and root bifurcation, which had not been associated with fragile X-syndrome in the literature. In some cases these root malformations have been associated with other sex-linked congenital syndromes, though in none of the studies published in the literature have they been related with fragile X-syndrome. This syndrome is relevant due to its high prevalence, the presentation of certain oral and facial characteristics that can facilitate the diagnosis, and the few cases published to date

Reliable computation of robust response tori on the verge of breakdown

We prove the existence and local uniqueness of invariant tori on the verge of breakdown for two systems: the quasi-periodically driven logistic map and the quasi-periodically forced standard map. These systems exemplify two scenarios: the Heagy-Hammel route for the creation of strange non- chaotic attractors and the nonsmooth bifurcation of saddle invariant tori. Our proofs are computer- assisted and are based on a tailored version of the Newton-Kantorovich theorem. The proofs cannot be performed using classical perturbation theory because the two scenarios are very far from the perturbative regime, and fundamental hypotheses such as reducibility or hyperbolicity either do not hold or are very close to failing. Our proofs are based on a reliable computation of the invariant tori and a careful study of their dynamical properties, leading to the rigorous validation of the numerical results with our novel computational techniques.

Fluid dynamics simulation of right ventricular outflow tract oversizing.

OBJECTIVES: Repair of the right ventricular outflow tract (RVOT) in paediatric cardiac surgery remains challenging due to the high reoperation rate. Intimal hyperplasia and consequent arteriosclerosis is one of the most important limitation factors for graft durability. Since local shear stress and pressure are predictive elements for intimal hyperplasia and wall degeneration, we sought to determine in an oversized 12-mm RVOT model, with computed fluid dynamics simulation, the local haemodynamical factors that may explain intimal hyperplasia. This was done with the aim of identifying the optimal degree of oversizing for a 12-mm native RVOT. METHODS: Twenty domestic pigs, with a weight of 24.6 ± 0.89 kg and a native RVOT diameter of 12 ± 1.7 mm, had valve conduits of 12, 16, 18 and 20 mm implanted. Pressure and flow were measured at 75, 100 and 125% of normal flow at RVOT at the pulmonary artery, pulmonary artery bifurcation and at the left and right pulmonary arteries. Three-dimensional computed fluid dynamics (CFD) simulation in all four geometries in all flow modalities was performed. Local shear stress and pressure conditions were investigated. RESULTS: Corresponding to 75, 100 and 125% of steady-state flow, three inlet velocity profiles were obtained, 0.2, 0.29 and 0.36 m/s, respectively. At inflow velocity profiles, low shear stress areas, ranged from 0 to 2 Pa, combined with high-pressure areas ranging from 11.5 to 12.1 mmHg that were found at distal anastomosis, at bifurcation and at the ostia of the left and right pulmonary arteries in all geometries. CONCLUSIONS: In all three oversized geometries, the local reparation of shear stress and pressure in the 16-mm model showed a similar local profile as in the native 12 mm RVOT. According to these findings, we suggest oversizing the natural 12-mm RVOT by not more than 4 mm. The elements responsible for wall degeneration and intimal hyperplasia remain very similar to the conditions present in native RVOT.

Microwave spectrometry for the Evaluation of the structural integrity of metallic stents

Purpose: To assess the feasibility of a method based on microwave spectrometry to detect structural distortions of metallic stents in open air conditions and envisage the prospects of this approach toward possible medical applicability for the evaluation of implanted stents. Methods: Microwave absorbance spectra between 2.0 and 18.0 GHz were acquired in open air for the characterization of a set of commercial stents using a specifically design setup. Rotating each sample over 360º, 2D absorbance diagrams were generated as a function of frequency and rotation angle. To check our approach for detecting changes in stent length (fracture) and diameter (recoil), two specific tests were performed in open air. Finally, with a few adjustments, this same system provides 2D absorbance diagrams of stents immersed in a water-based phantom, this time over a bandwidth ranging from 0.2 to 1.8 GHz. Results: The authors show that metallic stents exhibit characteristic resonant frequencies in their microwave absorbance spectra in open air which depend on their length and, as a result, may reflect the occurrence of structural distortions. These resonances can be understood considering that such devices behave like dipole antennas in terms of microwave scattering. From fracture tests, the authors infer that microwave spectrometry provides signs of presence of Type I to Type IV stent fractures and allows in particular a quantitative evaluation of Type III and Type IV fractures. Recoil tests show that microwave spectrometry seems able to provide some quantitative assessment of diametrical shrinkage, but only if it involves longitudinal shortening. Finally, the authors observe that the resonant frequencies of stents placed inside the phantom shift down with respect to the corresponding open air frequencies, as it should be expected considering the increase of dielectric permittivity from air to water. Conclusions: The evaluation of stent resonant frequencies provided by microwave spectrometry allows detection and some quantitative assessment of stent fracture and recoil in open air conditions. Resonances of stents immersed in water can be also detected and their characteristic frequencies are in good agreement with theoretical estimates. Although these are promising results, further verifica tion in a more relevant phantom is required in order to foresee the real potential of this approach.

Sertifioidun puuraaka-aineen ja sertifioitujen tuotteiden tietojärjestelmän määrittely

Asiakkaiden kiinnostus tuotteiden raaka-aineiden alkuperää kohden on kasvanut. Puuraaka-aineesta tehtyjen tuotteiden alkuperä voidaan todentaa sertifikaatilla, jos puu on peräisin sertifioidusta metsästä ja sen alkuperäketju tunnetaan. Tieto sertifioidusta tuotteesta kulkeutuu asiakkaalle leimaamalla tuotteita sertifioinnista kertovin merkein tai merkitsemällä esimerkiksi tuotteen asiakirjaan sertifioinnista kertova teksti. Tutkimus tehtiin Stora Enson Imatran tehtaalle, jolla oli tarve uudelle tietojärjestelmälle. Tutkimuksen tarkoituksena oli määritellä sertifioidun puuraaka-aineen käytön ja sertifioituina myytävien tuotteiden seurannan mandollistava tietojärjestelmä. Puun alkuperäketjun hallinnan standardit määiittävät, paljonko sertifioitua puuta kohdennettava tuotteelle, jos tuotteita halutaan myydä sertifioituna. Tietojärjestelmän määrittelyn lisäksi oli tarve selvittää prosessi, kuinka tuotteisiin ja asiakirjoihin saataisiin sertifioinnista kertova leima. Tutkimusta tehdessä selvisi, että tehtaan nykyiset myyntitoiminnot ja tietojärjestelmät asettavat rajoituksia tuotteiden ja asiakirjojen leimaukselle. Prosessia kartoitettiin mm. haastatt elemalla tehtaan ti etojärj estelmi en, myynti- ja varastotoimintojen parissa työskenteleviä ihmisiä. Haastattelujen perusteella koottiin myös tietojärjestelmän asiakasvaatimukset. Vaatimusmäärittelyä tehdessä huomioitiin myös alkuperäketjun hallinnan standardien vaatimukset. Määriteltävän tietojärjestelmän toimintaa pyrittiin havainnollistamaan tehtaan edustajille prototyyppien avulla. Lisäksi tutkimuksessa on pyritty havainnollistamaan järjestelmän toimintaa erilaisin kaavioin ja kuvin. Haasteena työssä oli tulkita standardeja ja kerätä yhteen toisistaan poikkeavia asiakasvaatimuksia.

Tratamiento de una bifurcación vertebral-subclavia. «La técnica del anillo de bodas» para una reestenosis intrastent asociada a fractura del stent

This report describes a solution for a restenosis and for the fracture of a stent in the vertebral artery in a patient suffering from vertebrobasilar symptoms. Angiography demonstrates restenosis of a vertebral stent as well as its fracture and migration into the subclavian artery. This complication was managed percutaneously by passing a guide wire through the fractured stent. Pre-dilatation and kissing balloon techniques were applied in both the vertebral and subclavian arteries to modify the stent's dimensions and shape it into the form of a "ring." Postprocedural angiography demonstrated an excellent final result with the assistance of StentBoost visualization. Control angiography at six months also utilized StentBoost imaging and confirmed the patency of the bifurcation and that the stent was not displaced.

Voimalaitoksen BoP-järjestelmien prosessikaavioiden ja -kuvausten suunnitteluohjeistus

Tässä työssä luodaan voimalaitoksen BoP- järjestelmien prosessikaavioiden- ja kuvausten suunnitteluohjeistus Sweco Industy Oy:n energia-yksikölle. BoP- järjestelmiin lukeutuvat tässä kaikki oleellisimmat voimalaitoksen apujärjestelmät kuten esimerkiksi suljettu jäähdytysvesipiiri. Tämä työ on tehty erään Keski-Euroopan alueella sijaitsevan voimalaitosprojektin yhteydessä ja tämä ohjeistus toimii pohjatietona myöhemmin tehtäville täydennyksille. Työn alkuosassa esitellään käytössä oleva piirto-ohjelma sekä sovellettava standardi KKS ja sen käyttö. Käytetyt kaaviotyypit ja niiden sisältö käydään pääpiirteissään läpi. Pääpaino työssä on PI-kaavioiden suunnittelemisen ja piirtämisen ohjeistaminen ja yhdenmukaistaminen. Piirtämiseen ja kaavioiden esittämiseen on kerätty olemassa olevaa tietoa eri suunnittelijoilta joiden avulla on valittu käyttöön tuleva esitystapa. Työn aikana ilmeni ongelmia prosessikaavioiden piirto-ohjelman kanssa. Piirto-ohjelmana käytetty Comos on vielä kehitysvaiheessa ja sen tietokannan ja toiminnan muokkaaminen yhtiön tarpeita vastaavaksi tulee viemään vielä aikaa. Tämä onkin tulevaisuutta ajatellen tärkein kehityskohde.